Çimentolu Sistemlerde Kullanılan Kimyasal Katkılar ve Özellikleri

Transkript

1 Çimentolu Sistemlerde Kullanılan Kimyasal Katkılar ve Özellikleri Çimsa Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi Ocak, 2017

2 Kimyasal Katkı Nedir? Kimyasal katkılar, betonun birtakım özelliklerini iyileştirmek ya da çimentolu sistemlerin farklı uygulama alanlarına adaptasyonunu amacıyla, beton içerisindeki çimento miktarı baz alınarak belli oranlarda katılan organik veya inorganik kökenli katkı maddelerdir. Kimyasal katkılar çimentolu yapıların durabilitesi ve maliyetine katkıda bulunurlar.

3 Kimyasal Katkı Nedir? TS EN 206 standardında kimyasal katkılar; çimento kütlesine oranla daha az miktarlarda ilave edilen malzeme olarak tanımlanmaktadır. Fakat inert ve ya puzolanik mineral katkıları(silis dumanı gibi) içermemektedir. Kimyasal katkıların maliyet ve durabiliteye olan katkıları herkes tarafından bilinmektedir. Bunun yanında; işlenebilirlik, sıkıştırılabilirlik, geçirgenlik, donma çözülme dayanımı gibi konularda da sağladığı avantajlar göz ardı edilemez.

4 Neden Kimyasal Katkılar? Beton yapım maliyetini düşürmek Daha etkili bir şekilde betonun belirli özelliklerini elde etmek Karıştırma,taşıma,kürleme aşamalarında ve olumsuz hava koşullarında beton kalitesini korumak

5 Kimyasal Katkı Çeşitleri Yaygın olarak kullanılan kimyasal katkılar; Akışkanlaştırıcılar Süperakışkanlaştırıcılar Hava Sürükleyiciler Priz Geciktiriciler Su İticiler Köpük Kesiciler Priz Hızlandırıcılar..

6 Akışkanlaştırıcılar Kıvamı değiştirmeden su miktarının azalmasını veya su miktarı değişmeden yayılmanın artmasını sağlarlar. Akışkanlaştırıcılar su ile birleşerek beton içerisindeki suyun yüzey gerilimlerini ve çekim gücünü azaltırlar.

7 Akışkanlaştırıcılar Bu kimyasal katkıların çoğunluğu lignosülfonik asit ve bu asitin tuzları ile hidroksil karboksilik asit ile üretilmektedir. ASTM/C 494 standartlarındaki kodları tip A dır. Katkısız betonla aynı işlenebilmede olmak şartıyla su/çimento oranını azaltarak daha yüksek mukavemet sağlarlar. Kütle betonlarında hidratasyon ısısını düşürmek için çimento miktarı azaltıldığında aynı işlenebilmeyi kazanmak için kullanılırlar.

8 Akışkanlaştırıcılar Negatif elektriksel yüke sahiptirler ve su yüzeyinde hareket etme eğilimdedirler.

9 Süperakışkanlaştırıcılar Genellikle melamin ve naftalin sülfonat bazlıdırlar. ASTM/C 494 standartlarındaki kodları tip F ve G dir. Özellikle akıcı beton üretiminde bu katkılardan yararlanılmaktadır. Ulaşılamayan yerlere kolay yerleşmeyi sağlamak için işlenebilirliği arttırırlar. Yüksek mukavemetli beton üretiminde çok düşük su/çimento oranlarında normal işlenebilmeler elde edilebilmektedir.

10 Süperakışkanlaştırıcılar Topaklaşmaya meyilli çimento taneleri süperakışkanlaştırıcı etkisiyle dağılır ve su ile temas yüzeyi artar. Böylece hidratasyon kolaylaşır. çimento+su çimento+su+süperakışkanlaştırıcı

11 Akışkanlaştırıcılar Akışkanlaştırıcı Süperakışkanlaştırıcı

12 Akışkanlaştırıcı Katkıların Etki Mekanizması Normal akışkanlaştırıcılar beton içine hava sürükleyerek ve çimento tanelerinin birbirine yapışmasını topaklaşmasını önleyerek etki gösterirler. Yağlayıcı etkileri sayesinde betonun iç sürtünmesi azalır böylece betonun işlenebilme yeteneği artar. Süperakışkanlaştırıcılar suyun yüzey gerilimini normal akışkanlaştırıcılara göre daha az düşürdüklerinden aşırı miktarda hava sürükleyemezler. Bu nedenle süperakışkanlaştırıcılar daha yüksek orandan kullanabilirler.

13 Elektrostatik ve Fiziksel İtki Modelleri

14 Hava Sürükleyiciler Geçirgenliği azaltırlar. Taze betonun işlenebilirliği ve perdahlanabirliğini kolaylaştırırlar. Dayanımı azaltırlar. Ayrışma ve terleme riskini azaltırlar. Beton bünyesinde küçük çaplı küresel yapıda hava kabarcıkları oluşturarak betonun donma çözülme direncini arttırırlar. Reçine tuzları, proteinli maddeler, petrol asitleri, sentetik deterjanlar önemli hava sürükleyici kimyasallardır.

15 Hava Sürükleyiciler

16 Priz Geciktirciler Sıcak havanın priz hızlandırıcı etkisini azaltıp, yüzey perdah işlemine fırsat verirler. İşlenebilirlik kaybını azaltırlar. Soğuk derz oluşumunu engellerler. Sıcak hava koşullarında büyük hacimli işlerde uzun taşıma mesafelerinde oluşacak olumsuzlukları önlemek için kullanılır. Alçıtaşı,kalsiyum sülfat,şeker,tartarik asit ve sitrik asit önemli priz geciktiricilerdir. Sitrik asit

17 Su İticiler Temel olarak dış uygulamalar için çimento sıvasında kullanılırlar. Yağ asitleri metal tuzları ve yeniden dağılabilir polimer tuzlar olarak piyasada iki gruba ayrılırlar. Çinko stearat veya kalsiyum stearat yağ asidi metal tuzlarına örnektir. Bu ürünlerin birim maliyeti nispeten azdır ancak harç su karıştırma süresi zaman alır. Yağ asitlerin metal tuzları önemli ölçüde dayanıma sahiptirler. Hidrofobik-Su İtici Katkı

18 Su İticiler Son dönemde kullanılan su itici katkılar genelde silan, siloxane ve silikon bazlıdır. Bu katkıların avantajı çinko stereat gibi yağ asidi metal tuzlarının işlenebilirliğe olan negatif katkısını karışımda göstermemesidir. Hidrofobik-Su İtici Katkı

19 Priz Hızlandırıcılar Priz süresini kısaltarak çimentolu sistem içerisinde hidratların oluşma hızını arttırırlar. Kürlenme süresini kısaltırlar. Özellikle kış aylarında kullanımı çok daha yaygındır ve donma-çözülme reaksiyonlarını engellemeye yardımcı olur. Çimentoda en yaygın kullanılan priz hızlandırıcı kalsiyum klorittir, sodyum nitrat ve kalsiyum nitrattır. Fakat bunlar galvanizli çelik donatılarda bozunma hızını arttırarak korozyona sebep olmaktadır. Bu sebeple kullanımı sakıncalı hata bazı ülkelerde yasaktır. Lityum karbonat ise özellikle yapı kimyasalları sektöründe kullanılan ve durabiilte noktasında zararı minimum olan bir priz geciktiricidir.

20 Çimsa Araştırma ve Uygulama Merkezi TEŞEKKÜRLER Her türlü soru ve bilgi için.. Çimsa Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi Toroslar Mah. Tekke Cad Yenitaşkent/MERSİN T: / C: F: